安全系統(tǒng)工程

安全系統(tǒng)工程第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第三章安全系統(tǒng)工程第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)概述安全技術(shù)的地位現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)：四新：新工藝、新技術(shù)、新能源和新材料三化：大規(guī)模化、復(fù)雜化和高度自動(dòng)化企業(yè)生產(chǎn)裝置的現(xiàn)狀設(shè)備陳舊老化發(fā)生事故的可能性增加2023/4/63第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四系統(tǒng)與系統(tǒng)工程系統(tǒng)：由若干相互作用又相互依賴的部分組合而成，具有特定功能，并處于一定環(huán)境中的有機(jī)整體。系統(tǒng)的特點(diǎn)目的性整體性和分解性相關(guān)性特定功能性系統(tǒng)工程就是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)運(yùn)用各種工程方法解決系統(tǒng)的各種問題。2023/4/64第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四安全與危險(xiǎn)危害安全：不發(fā)生人員傷亡和（或）設(shè)備財(cái)產(chǎn)損失，不發(fā)生職業(yè)危害。危險(xiǎn)：引起人身傷亡，設(shè)備破壞或降低完成預(yù)定功能的能力。危害：超出人的直接控制之外的某種潛在的環(huán)境條件。危險(xiǎn)性：危險(xiǎn)暴露的程度。2023/4/65第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四系統(tǒng)安全與安全系統(tǒng)工程系統(tǒng)安全：在系統(tǒng)運(yùn)行周期內(nèi)，應(yīng)用系統(tǒng)安全管理及安全工程原理，識(shí)別系統(tǒng)中的危險(xiǎn)性并排除，或使危險(xiǎn)危害減少到最小，從而使達(dá)到最佳安全狀態(tài)。必須在規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和使用等各階段正確實(shí)施系統(tǒng)安全管理和安全工程。安全系統(tǒng)工程：應(yīng)用系統(tǒng)工程的原理和方法，識(shí)別、分析、評(píng)價(jià)、排除和控制系統(tǒng)中的各種危險(xiǎn)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)和綜合處理，并使系統(tǒng)安全性達(dá)到最佳狀態(tài)。2023/4/66第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)安全系統(tǒng)工程的發(fā)展安全系統(tǒng)工程在20世紀(jì)50年代創(chuàng)始于美國(guó)。美國(guó)在重大國(guó)防計(jì)劃中廣泛采用了安全系統(tǒng)工程。英國(guó)于20世紀(jì)60年代開始運(yùn)用安全系統(tǒng)工程。日本在20世紀(jì)70年代也開始推廣安全系統(tǒng)工程。我國(guó)開展系統(tǒng)工程情況。2023/4/67第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)安全系統(tǒng)工程內(nèi)容安全系統(tǒng)工程的任務(wù)：預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)和控制危險(xiǎn)危害因素。其過程主要包括：預(yù)測(cè)與識(shí)別危險(xiǎn)危害因素危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)安全措施系統(tǒng)安全分析和評(píng)價(jià)是安全系統(tǒng)工程的核心。2023/4/68第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四系統(tǒng)安全分析系統(tǒng)安全分析通過對(duì)系統(tǒng)中的危險(xiǎn)危害因素進(jìn)行定性定量分析，使人們識(shí)別系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)性和所導(dǎo)致事故后果的損失度，并預(yù)測(cè)其可能性。系統(tǒng)安全分析方法因果（魚刺）分析；預(yù)先危險(xiǎn)性分析；故障類型和影響分析；作業(yè)安全分析；能量分析；故障樹分析；事件樹分析；管理疏忽和危險(xiǎn)樹分析。2023/4/69第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四安全評(píng)價(jià)和安全措施安全評(píng)價(jià)：在系統(tǒng)安全分析的基礎(chǔ)上，掌握了系統(tǒng)中存在的潛在危險(xiǎn)危害和薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，并得到評(píng)價(jià)結(jié)果。安全評(píng)價(jià)分為定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)。安全措施：根據(jù)安全評(píng)價(jià)結(jié)果，針對(duì)系統(tǒng)存在的問題，對(duì)系統(tǒng)危險(xiǎn)危害因素或薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。安全措施分為預(yù)防事故發(fā)生的措施和控制事故損失擴(kuò)大的措施。2023/4/610第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第四節(jié)系統(tǒng)安全分析與危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)系統(tǒng)安全分析和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是一個(gè)問題的兩個(gè)方面，目的是提出消除或控制危險(xiǎn)、防止發(fā)生事故的對(duì)策，為確定系統(tǒng)安全目標(biāo)，制定系統(tǒng)安全規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的系統(tǒng)安全奠定基礎(chǔ)。系統(tǒng)安全分析和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)在時(shí)間和空間方面進(jìn)行。2023/4/611第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四系統(tǒng)安全分析與評(píng)價(jià)的應(yīng)用范圍新產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)。新材料、新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備的使用。危險(xiǎn)物質(zhì)和危險(xiǎn)場(chǎng)所。危險(xiǎn)設(shè)備和危險(xiǎn)作業(yè)。新建、改建或擴(kuò)建項(xiàng)目。新的生產(chǎn)過程。安全目標(biāo)、安全規(guī)程的制定和實(shí)施。2023/4/612第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第五節(jié)系統(tǒng)分析和評(píng)價(jià)的步驟系統(tǒng)安全分析與評(píng)價(jià)的步驟系統(tǒng)分解、危險(xiǎn)因素識(shí)別、系統(tǒng)危險(xiǎn)性分析、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)、制定對(duì)策。任何復(fù)雜的系統(tǒng)都可以分為若干相對(duì)獨(dú)立又相互作用的子系統(tǒng)。系統(tǒng)安全分析和危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)要求合理分解系統(tǒng)。按事故致因分類：(人、機(jī)、環(huán)境、管理)按行政區(qū)劃分類按系統(tǒng)目的和功能分類按地理空間位置分類2023/4/613第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四危險(xiǎn)因素識(shí)別調(diào)查了解與安全有關(guān)的情況企業(yè)的任務(wù)企業(yè)安全管理現(xiàn)狀新的安全問題企業(yè)以前事故的情況、原因和統(tǒng)計(jì)分析識(shí)別危險(xiǎn)因素人的因素物和環(huán)境的因素人、物和環(huán)境互相作用的因素企業(yè)安全管理水平2023/4/614第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四系統(tǒng)危險(xiǎn)性分析系統(tǒng)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是為了找出危險(xiǎn)因素之間的因果關(guān)系，弄清危險(xiǎn)因素的發(fā)展趨勢(shì)，并由此得到防止事故發(fā)生的對(duì)策措施。系統(tǒng)危險(xiǎn)性分析步驟：先子系統(tǒng)危險(xiǎn)性分析；然后子系統(tǒng)間交界面的危險(xiǎn)性分析；最后進(jìn)行系統(tǒng)與外界交界面的危險(xiǎn)性分析。系統(tǒng)危險(xiǎn)性分析是系統(tǒng)安全的動(dòng)態(tài)考查，主要從危險(xiǎn)因素間的相互聯(lián)系和相互影響來研究危險(xiǎn)因素，最終結(jié)合安全管理，著重找出安全管理的缺陷。2023/4/615第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四系統(tǒng)危險(xiǎn)性分析步驟和內(nèi)容確定存在危險(xiǎn)因素的系統(tǒng)和部位查明潛在的危險(xiǎn)因素和危險(xiǎn)因素特點(diǎn)明確激發(fā)事件確定可能發(fā)生的事故描述事故狀況分析影響范圍確定事故發(fā)生的可能性和后果的嚴(yán)重性評(píng)價(jià)危險(xiǎn)等級(jí)危險(xiǎn)性分析制定預(yù)防事故的對(duì)策措施2023/4/616第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)主要方法危險(xiǎn)等級(jí)的定性估計(jì)一般作業(yè)的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)易燃易爆物質(zhì)的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)可能爆炸的容器的危險(xiǎn)評(píng)價(jià)2023/4/617第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四

危險(xiǎn)等級(jí)的定性估計(jì)本方法適用于大多數(shù)情況下的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。它針對(duì)兩個(gè)指標(biāo)（危險(xiǎn)發(fā)生的可能性和危險(xiǎn)后果的嚴(yán)重性），并加以綜合后對(duì)危險(xiǎn)等級(jí)做出定性的評(píng)價(jià)。根據(jù)危險(xiǎn)可能性與危險(xiǎn)后果嚴(yán)重性的各種組合，將危險(xiǎn)性分為四個(gè)等級(jí)I級(jí)——極其危險(xiǎn)（1~5組合）II級(jí)——高度危險(xiǎn)（6~9組合）III級(jí)——輕度危險(xiǎn)（10~17組合）IV級(jí)——輕微危險(xiǎn)（18~20組合）本評(píng)價(jià)法缺點(diǎn)：過于簡(jiǎn)單，只能定性分析2023/4/618第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四

一般作業(yè)的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)（格雷厄姆評(píng)價(jià)法）本法把影響危險(xiǎn)性的因素分為三個(gè)方面，分別給出分?jǐn)?shù)，并以三者乘積作為危險(xiǎn)性的分?jǐn)?shù)值。危險(xiǎn)等級(jí)D=L*E*C事故或危險(xiǎn)事件發(fā)生的可能性（L）暴露于危險(xiǎn)環(huán)境的頻率（E）事故可能后果的嚴(yán)重性（C）事故或危險(xiǎn)發(fā)生可能性發(fā)生極小時(shí)L的分?jǐn)?shù)為0.1，必然要發(fā)生事故時(shí)L的分?jǐn)?shù)為10，其余五種情況的分?jǐn)?shù)分別為0.2，0.5，1，3，6。2023/4/619第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四暴露于危險(xiǎn)環(huán)境的概率極小時(shí)E的分?jǐn)?shù)為0.5，連續(xù)暴露的情況下E的分?jǐn)?shù)為10，其余四個(gè)分?jǐn)?shù)值為1，2，3，6。事故可能造成后果嚴(yán)重性C的分?jǐn)?shù)最小為1，最大為100，其余四種情況的分?jǐn)?shù)值為3，7，15，40。危險(xiǎn)性等級(jí)D分五個(gè)等級(jí)D>320,極其危險(xiǎn)，不能繼續(xù)作業(yè)160<D<320，高度危險(xiǎn)，需立即整改70<D<160，顯著危險(xiǎn)，需要整改20<D<70，可能危險(xiǎn)，需要注意D<20，稍有危險(xiǎn)或無危險(xiǎn)，可以接受本評(píng)價(jià)方法可進(jìn)行定性或定量的安全評(píng)價(jià)2023/4/620第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四

可能爆炸容器的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)本法根據(jù)容器內(nèi)盛裝物質(zhì)的特性、容器的容量、工作溫度、工作壓力以及操作情況分別評(píng)定相應(yīng)分?jǐn)?shù)Km、Kv、Kt、Kp、Ko，然后相加就得到總的危險(xiǎn)性分?jǐn)?shù)K。K=Km+Kv+Kt+Kp+KoK值分三個(gè)等級(jí)K>16，高度危險(xiǎn)11<K<15,中等危險(xiǎn)K<10，輕度危險(xiǎn)本評(píng)價(jià)法屬于專用評(píng)價(jià)2023/4/621第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四制定對(duì)策對(duì)策就是確保生產(chǎn)安全的組織措施和技術(shù)措施。安全措施主要包括：預(yù)防事故發(fā)生的措施、控制事故損失擴(kuò)大的措施。制定對(duì)策措施，應(yīng)從消除管理缺陷，改善安全管理入手。2023/4/622第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四火災(zāi)爆炸指數(shù)法美國(guó)道化學(xué)公司（DowChemicalCompany）首先采用的一種對(duì)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性進(jìn)行定量分析和評(píng)價(jià)的方法——火災(zāi)爆炸指數(shù)法。本法適用于化工工藝過程、生產(chǎn)裝置以及儲(chǔ)罐等的危險(xiǎn)程度指標(biāo)，對(duì)工藝設(shè)備中潛在的火災(zāi)、爆炸和活化反應(yīng)的危險(xiǎn)性進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。2023/4/623第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四火災(zāi)爆炸指數(shù)法的目的是要定量地描述火災(zāi)、爆炸事故的可能損失，確定有危險(xiǎn)的設(shè)施，從而得到防止事故發(fā)生的最佳方案，最大程度減少事故的嚴(yán)重性和損失程度。本評(píng)價(jià)法主要用于貯存、使用和加工易燃、可燃或活性物質(zhì)的場(chǎng)合；也可用來分析和評(píng)價(jià)污水裝置、配電系統(tǒng)、輸電線路、整流器、變壓器、鍋爐等發(fā)電設(shè)備的潛在事故損失；并可對(duì)具有少量危險(xiǎn)物質(zhì)的小的工藝過程作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；還適用于對(duì)試驗(yàn)設(shè)備、試生產(chǎn)裝置的評(píng)價(jià)。2023/4/624第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四選擇合適的工藝過程單元確定物質(zhì)系數(shù)一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)火災(zāi)爆炸指數(shù)的計(jì)算安全補(bǔ)償措施的計(jì)算工藝單元危險(xiǎn)分析匯總確定暴露區(qū)域半徑最大財(cái)產(chǎn)可能損壞值（MPPD）計(jì)算停產(chǎn)損失（BI）的計(jì)算2023/4/625第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第四章系統(tǒng)安全分析法第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)魚刺圖分析法魚刺圖分析法是將事故的各種原因歸納、分析，用簡(jiǎn)明的文字和線條加以全面表示的方法。魚刺圖主要包括：結(jié)果；要因；支干魚刺圖作圖步驟對(duì)事故進(jìn)行深入的認(rèn)識(shí)畫出結(jié)果和主干搜尋全部原因分析整理各種原因，按要因、中原因、小原因及更小原因分別填入圖中。2023/4/627第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四結(jié)果要因要因要因要因主干中原因小原因更小原因魚刺圖2023/4/628第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)事件樹分析法事件樹分析法：根據(jù)事故發(fā)生的先后順序，分成階段或步驟，用樹狀網(wǎng)繪圖表示其可能結(jié)果的一種分析方法。事件樹分析是一種歸納邏輯圖，是決策樹（Decisiontree）在安全分析中的應(yīng)用。

它從事件的起始狀態(tài)出發(fā)。按一定的順序，逐項(xiàng)分析系統(tǒng)構(gòu)成要素的狀態(tài)（成功或失?。?。并將要素的狀態(tài)與系統(tǒng)的狀態(tài)聯(lián)系起來，進(jìn)行比較，以查明系統(tǒng)的最后輸出狀態(tài)，從而展示事故的原因和發(fā)生條件。

2023/4/629第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四事件樹分析法適用于預(yù)測(cè)事故發(fā)展趨勢(shì)，研究事故預(yù)防措施對(duì)策。事件樹發(fā)生概率的計(jì)算方法。2023/4/630第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第三節(jié)事故樹分析法事故樹分析法（Faulttreeanalysis略語為FTA）又稱事故邏輯分析，是對(duì)事故進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)的一種方法。

事故樹分析法是對(duì)既定的生產(chǎn)系統(tǒng)或作業(yè)中可能出現(xiàn)的事故條件及可能導(dǎo)致的災(zāi)害后果，按工藝流程，先后次序和因果關(guān)系繪成的程序方框圖，即表示導(dǎo)致事故的各種因素之間的邏輯關(guān)系。

2023/4/631第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四事故樹是用以分析系統(tǒng)的安全問題或系統(tǒng)運(yùn)行的功能問題，并為判明事故發(fā)生的可能性和必然性之間的關(guān)系，提供的一種表達(dá)形式。20世紀(jì)60年代逐漸發(fā)展起來。事故樹分析法需要一定的概率論、圖論、集合論、邏輯學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)。2023/4/632第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四事故樹的符號(hào)及其意義事故樹定性分析的程序事故樹（FT）圖的作法事故樹的整理與簡(jiǎn)化最小割集和最小徑集結(jié)構(gòu)重要度2023/4/633第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第五章管理疏忽和危險(xiǎn)樹(MORT)第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第一節(jié)MORT的產(chǎn)生和發(fā)展過程管理疏忽和危險(xiǎn)樹（MORT）是一種運(yùn)用事先設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)化邏輯樹確定整個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的方法。MORT是一種全面的職業(yè)事故調(diào)查和安全計(jì)劃分析的方法。20世紀(jì)60年代開始研究，到1971年借鑒故障樹分析（FTA）分析方法提出MORT；1973年后經(jīng)過多次修改和完善，1974年8月后對(duì)MORT的宣傳和研究進(jìn)一步全面和深化。2023/4/635第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四1970年約翰遜首先提出當(dāng)前職業(yè)安全管理和決策的水平可分為五級(jí)不能滿足有關(guān)法規(guī)的最低要求僅能滿足有關(guān)法規(guī)的最低要求能運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)在大型企業(yè)中廣為提倡的先進(jìn)管理方法以系統(tǒng)安全管理為主，建立安全系統(tǒng)的方法MORT借鑒故障分析的方法，邏輯地連接了整個(gè)安全管理系統(tǒng)的各個(gè)有關(guān)部門。特別加入變化分析、能量與屏障和安全系統(tǒng)這三個(gè)重要概念。2023/4/636第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四第二節(jié)MORT的一些重要概念變化分析概念和方法變化分析的基本觀點(diǎn)：運(yùn)行系統(tǒng)中的能量和失誤相應(yīng)的變化是事故發(fā)生的根本原因，沒有變化就沒有事故。變化分析的基本方法：以現(xiàn)有的、已知的系統(tǒng)為基礎(chǔ)，研究所有計(jì)劃和實(shí)際存在的變化和性質(zhì)，分析每個(gè)變化單獨(dú)地或和若干個(gè)變化結(jié)合地對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，并由此提出相應(yīng)的措施。2023/4/637第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四應(yīng)用變化分析有兩種情況觀察到系統(tǒng)發(fā)生變化觀察到變化后果變化的類型（9種）變化的基本性質(zhì)一旦變化就基本不可能恢復(fù)到原來的狀態(tài)變化所產(chǎn)生的影響隨時(shí)間呈指數(shù)變化變化分析的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、直觀、容易理解；缺點(diǎn)：分析工作量繁雜，且受系統(tǒng)復(fù)雜程度影響。2023/4/638第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四

能量轉(zhuǎn)移及屏障的概念和方法（略）安全系統(tǒng)的概念安全管理是企業(yè)管理中的子系統(tǒng)，具備有三個(gè)功能建立并應(yīng)用測(cè)定運(yùn)行系統(tǒng)與計(jì)劃偏離并及時(shí)反饋的回路建立并應(yīng)用向相關(guān)人員提供減少危險(xiǎn)的方法和策略的反饋回路建立并應(yīng)用危險(xiǎn)分析方法分析有關(guān)測(cè)定結(jié)果專業(yè)安全工作人員的首要目標(biāo)是把其安全系統(tǒng)工作目標(biāo)與企業(yè)管理目標(biāo)有機(jī)的結(jié)合。2023/4/639第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期四安全系統(tǒng)主要內(nèi)容：管理決策、危險(xiǎn)分析、信息搜索、行為反饋、工作流程以及性能檢測(cè)。安全系統(tǒng)的主要作用：找出影響危險(xiǎn)定性分析和安全決策實(shí)施的主要因素；正確預(yù)測(cè)系統(tǒng)的變化過程，確定危